Plane(Fixed Wing) ——ArduPilot——飞行模式

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本文参考网友Jeff的文档以及官网:http://ardupilot.org/plane/docs/flight-modes.html,进行适当翻译修改。

 

Manual 手动模式:

RC 直接控制飞机不经过飞控, RC输出可能与输入不同的方式如下:

如果触发了配置的故障保护或地理围栏,并且Plane获得控制权
如果启用了VTAIL_OUTPUT选项,则在输出上应用VTAIL混控器
如果启用了ELEVON_OUTPUT选项,则会在输出上应用Elevon混控器

 

Stabilize 增稳:
RC 经过飞控简单的稳定, 如果你松开摇杆飞机会自动平飞, 相对的飞机的倾斜与机动会变的不容易。最好使用 FBWA 模式替代飞机的增稳。油门会受到参数THR_MIN和THR_MAX的限制。本模式不适合用于调整控制回路。

 

FBWA 线性 A 增稳 / 电传A:
对于没有经验的飞手是最佳模式。飞机保持指定的横滚限制
LIM_ROLL_CD(厘度)及和俯仰限制 LIM_PITCH_MAX/
LIM_PITCH_MIN
。需要注意的是控制水平不意味着飞机能控制高度,主要是由飞行速度(油门)控制,如果想要高度保持,需要用 FBWB 模式。FBWA 油门是手动控制, 输出量范围由 THR_MIN THR_MAX 限制。方向舵也是手动及飞控协调混控,即便在地面上可以控制轮子转动。

 

FBWB 线性 B 增稳 / 电传B:
类似于
FBWA,但能够定高。横滚和俯仰同 FBWA 模式, 并利用油门控制空速。俯仰摇杆变化就会改变高度,放开后飞控试图保持目前的高度。 多大的水平角反应依赖于FBWB_CLIMB_RATE 参数,默认为 2 /秒。FBWB_ELEV_REV 参数的默认值是向后拉摇杆导致飞机攀升。如果设置为 1,则动作会相反。如果装了空速计, 调整空速范围 ARSPD_FBW_MIN ARSPD_FBW_MAX,当油门最低时飞机将尝试在 ARSPD_FBW_MIN 飞行。 最高时它会尝试在 ARSPD_FBW_MAX 飞行。如果没有空速计, 油门将调整输出量以达到所需定高要求。 油门杆最好大过计算要求的值,也会导致飞的更快方向舵跟 FBWA 一样,是协调混控的。

 

Acro 特技模式:
能像手动模式做出特技,且又同 FBWB 能够定高。做出翻滚及螺旋依赖 ACRO_ROLL_RATE ACRO_PITCH_RATE, 默认值是 180 度/秒,并响应着摇杆行程量。飞机会一直保持高度,如果 RC 输入 30 度的侧倾及 10 度的纵倾后放开摇杆,飞机就保持在这个高度上,即便是倒飞的状态下。所以这个模式很容易失速,需要及时切换到手动模式改出。

 

Cruise 巡航模式:

自动控制高度,速度,方向,永远朝向远处 1Km 的目标(机头锁定),直到摇杆改动方向及高度,比 FBWB 好用。需要调整 FBWB_CLIMB_RATE rate,飞行速度则根据油门量。

 

Auto 自动模式:
根据地面站航点飞行, 如果需要副翼及水平方向在飞行中可以改变(开启 Stick_MIXING),模式跟 FBWA 相似。

“Home”位置始终应该是您飞机的实际GPS锁定后的起飞位置:

在解锁之前获取GPS锁定非常重要,以便RTL,Loiter,Auto或任何GPS依赖模式正常工作。
对于平面,初始位置最初在飞机获得其GPS锁定时建立。 只要自动驾驶仪解锁,它就会不断更新。
这意味着如果您在Plane中执行RTL,它将返回到它解锁时的位置 (假设它已获得GPS锁定)。
考虑使用Rally Points(集结点)以避免直接返回到RTL上的解锁点

 

RTL 返航模式

在RTL模式下,飞机将返回其原始位置(飞机具有GPS锁定起飞的位置)并在那里绕圈,直到给出备用的指示(或者燃料耗尽!)。 与AUTO模式一样,您也可以使用混合摇杆在此模式下手动“轻推”飞机。 使用ALT_HOLD_RTL参数(以厘米为单位)设置RTL模式的目标海拔高度。

或者,您可以将飞机配置为返回到Rally Point(集结点),而不是原始位置。

 

Loiter 定点模式:
飞机启动 Loiter 模式开始定点绕圆圈飞行,半径根据 WP_LOITER_RAD 参数,并且被NAV_ROLL_CD 参数限制,及受到 NAVL1_PERIOD 影响。如果启用,与RTL和AUTO模式一样,您可以使用混合摇杆“轻推”舵面。

 

Circle 绕圆飞行:
类似于游荡式绕圈,不像 Loiter 能保持固定位置。主要作为故障保护模式; 默认情况下,当失控保护触发时进入该模式, 20 秒后切换到 RTL。考虑失控时的保护故意不依赖 GPS 定位, 倾斜角被设定为 LIM_ROLL_CD 除以 3,以确保即使没有用于加速度计校正的GPS速度数据,舵面仍然保持稳定。 这就是圆半径如此之大的原因。圆圈模式使用油门和俯仰控制将高度保持在开始盘旋的高度。

 

Guided 指点飞行:

当您希望飞机飞行到地图上的特定点而不设置任务时,将使用GUIDED模式。 大多数地面控制站都支持“指点飞行”功能,您可以点击地图上的某个点,飞机将飞到该位置然后绕圈飞行,类似Loiter。

GUIDED模式的另一个主要用途是地理围栏。 当地理围栏被破坏时,飞机将进入GUIDED模式,并前往预先设定的地理围栏返回点,在那里它将一直绕圈飞行,直到操作员接管为止。

 

Takeoff 自动起飞:
只能在自动任务时启用。 起飞任务指定起飞俯仰角和目标高度。在起飞前,重要的是飞机正向面对风,并与跑道对齐(如果使用轮式起飞)。 飞机将在起飞时试图保持其航向,初始航向由起飞时飞机朝向的方向设定。 强烈建议启用罗盘并正确配置自动起飞,因为GPS航向起飞可导致航向控制不良。 在起飞期间,Plane将使用THR_MAX参数设置的最大油门,当飞机达到任务中指定的目标高度时,起飞任务项目被认为是完成的。如果有轮子要对WHEELSTEER*进行调参PID,手 执 起 飞 要 关 注TKOFF_THR_MINACC TKOFF_MINSPD.

 

Land 自动降落:
只能在自动任务时启用,油门及高度都由飞控控制,从目标高度接近LAND_FLARE_ALT(降落阶段拉平高度)或距离目标着陆点接近LAND_FLARE_SEC(降落阶段拉平时间)之后,飞机将“拉平/抬头”到LAND_PITCH_CD(降落俯仰角度,以厘度为单位)并将保持航向到最后。

设置飞机以实现可靠的自动起飞和着陆非常依赖于机身,建议您首先获得在FBWA模式下驾驶飞机的经验,并准备好在您使用的前几次手动或FBWA模式下接管 自动起飞或降落。

 

Training训练:

TRAINING模式非常适合教学生手动遥控控制飞机。 它使用户可以完全控制方向舵和油门,但是将最大滚转和最大/最小螺距限制在一定的范围内,这些限制是不能超过的。 从Plane 3.4开始,TRAINING模式还将水平面滚转限制为失速保护滚转限制。

进一步来说:

如果滚转小于LIM_ROLL_CD参数,则飞行员具有手动滚转控制。 如果飞机试图超过该限制,则滚转将保持在该限制。 飞机不会自动回滚到水平飞行,但它会阻止飞行员超过限制。 这同样适用于俯仰回路,飞行员具有手动俯仰控制,直到达到LIM_PITCH_MIN或LIM_PITCH_MAX限制,此时飞机将不允许俯仰超过这些限制。

转弯时,自动驾驶仪将监控所需的倾斜角度和空速,如果在失速速度以上有足够的余量,则转向所需的倾斜角度。 如果不是,则倾斜角度限制为安全值。 失速保护系统将始终允许至少25度(以确保如果您的空速估计严重偏离,您仍然可以操纵)。

方向舵和油门都完全处于手动控制之下。

 

 

 

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